华工MCU与DSP专题二.docx
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华工MCU与DSP专题二
专题二：
指令系统和软件方法
一．指令系统（MCS-51系列）
111条指令，5类功能，6种寻址方式。
1．功能分类：
（1）数据传送类：
如MOVA，#DATA
（2）算术运算类:
如ADDA，RN
（3）逻辑操作类:
如ANLA，direct
（4）位操作类：
如SETBbit
（5）控制转移类:
如CJNE＠R1,#DATA,Rel
2.寻址方式：
（1）立即寻址:
MOVA,#70H;A←70H，立即数
（2）直接寻址：
MOVA，70H;A←（70H），RAM内容
（3）寄存器寻址：
MOVA，R3;A←（R3），寄存器内容
（4）寄存器间接寻址：
MOVA,＠R0;A←（（R0）），
R0所指内部RAM内容
（5）基寄存器加变址寄存器间接寻址：
──对查表访问特别有用
MOVCA，＠A+DPTR；（远程查表）
变址基址（属单字节指令）
；（A+DPTR所指ROM内容送A）
MOVCA，＠A+PC；（近程查表）
变址基址（属单字节指令）
；（A+PC所指ROM内容送A）
（6）相对寻址：
──只适于双字节转移指令
JCrel;（PC为基址，加偏移量，
偏移量作为转移地址）。
┕带符号数，+127～-128，
用2的补码表示。
结果为：
转移地址=PC+2+偏移量
2.指令符号意义汇总：
Rn—所选的寄存器区（n=0～7）
Ri—区中2个可作地址寄存器，
即R0，R1（i=0或1）
direct—8位内RAM地址，SFR地址，I/O
（2,10,16进制均可）
端口，控制寄存器，状态寄存器等。
#DATA—8位常数
#DATA16—16位常数
B—乘法，除法中用，
属专用寄存器（直接寻址）。
C—进位标志，进位位，
作布尔操作中的“累加器”。
二．伪指令（常用几种）
特征：
汇编时不产生目标代码，不影响程序执行。
1．ORG（起点）
放在源程序段或数据块之始，后续绝对地址或标号，
如：
ORG0030H
AJMPMAIN
2．DB（定义字节）
把字节常数或字节串存入内存连续单元
如：
ORG8000H
DA1：
DB73H，01H；←字节常数
DA2：
DB“K”“M”；←ASCⅡ码字符串
3．DW（定义一个字）
功能与DB相似，但用两个字节，主要用来定义地址。
如标号：
DW字或字串
TABA：
DW7583H
MOVDPTR，#TABA
4．EQU（等值）
把操作数或汇编符号赋给标号，使两边量相等,须先定义后使用。
如：
RegiEQUR2
AreaEQU2000H
MOVARegi;A←R2
5．DATA（定义标号的16位地址）
不管定义先后均可使用。
如：
Addr1DATA0100H
Addr2DATA2000H
MOVDPTR#Addr1
LJMPAddr2
6．END（汇编结束）
一个源程序中只许出现一次，放于最末。
如：
ORG0000H
┇
END；程序之末
CLRA；←后续程序不汇编
NOP
三．程序设计主要步骤
1．程序流程框图：
按问题要求编制（流程线不能交叉）。
2．源程序初始化：
内部RAM工作单元分配表，变量设定，
寄存器控制字设定，启动等…
3．源程序编制
用汇编语言等编写主程序和子程序。
4．上机调试
查找故障，局部修改，最后脱机运行。
四．常用程序设计的讨论
1．程序初始化形式
（含中断服务程序为例）
ORG0000H
AJMPMAIN；主程序入口，跳过中断区
ORG0003H
AJMPINT0；设置外中断0子程序入口
ORG0030H
MAIN：
NOP；主程序
MOVSP，#60H；安置堆栈位置
┇
NOP
INT0：
CLREA；中服（与主程序地址连续）
┇
RETI；中服返回
或者如
ORG0100H；中服地址另选，须预留充分
INT0：
CLREA
┇
RETI；中服返回
2．软件延时子程序及计算法
（6MHZ晶振例，1个机器周期：
2μS）
ORG****H
DLY：
MOVR6，#200；1机器周期指令
DLY0：
MOVR7，#248；1机器周期指令
DLY1：
DJNZR7，DLY1；2机器周期指令
DJNZR6，DLY0；2机器周期指令
RET；2机器周期指令
2-1
3．中断服务程序现场保护
（1）原则：
中服的执行不应改变主程序使用的内容，寄存器，变量等内容。
凡中服要用到的A，PSW等资料，中服应入栈保护，返回前复原。
如：
ORG0003H；外中断0入口地址
LJMPSERVE
┇
ORG****H；中服子程序首址
SERVE:
PUSHPSW;视需要变量入栈
PUSHACC
PUSHB
PUSHDPL；低字节先入
PUSHDPH
PUSH07H;R0～R7需用具体地址
MOVPSW，#00001000B
┇；此为换2区寄存器
┇
POP07H；出栈复原，后进先出
POPDPH；高字节先出
POPDPL
POPBPOPACCPOPPSW
RETI；中断返回
（2）现场保护后的堆栈情况：
2-2
4．中断返回与软件抗干扰关系
（1）中断返回的职能（RETI）
1）通知中断系统，清除“中断优先级激活触发器”标志，（中断系统内有2个不可寻址的“优先级激活触发器”，该触发器在响应中断时置位）
2）装入由堆栈弹出的PC值，恢复原程序的执行。
（2）
正常的中断返回情况
2-3
（3）
受干扰后强行拉回情况
2-4
结果:
因各级中断优先级标志均未清除，程序从start开始执行，就遇到未清的标志而无响应，（出现死机现象）
（4）清中断标志的软件抗干扰措施
2-5
（人为设置ERR和ERR1处理子程）
ERR：
CLREA;禁止中断
MOVDPTR，#ERR1
；人为清低级标志子程入口
PUSHDPL；作PC值备用
PUSHDPH
RETI；人为高级中断返回
结果:
（1）弹出两字节的DPTR作PC值
（2）清高级“优先级激活触发器”中断标志
（3）PC值指向→#ERR1
ERR1：
CLRA；累加器清零
PUSHACC；置两个0作PC值备用
PUSHACC
RETI；人为低级中断返回
结果:
（1）弹出两字节的ACC作PC值
（2）清低级“优先级激活触发器”中断标志
（3）PC值指向→#0000H
（4）各级中断“优先级激活触发器”标志已清，程序从start处可往下执行
;MIAN1.asmfordemo
;2006
;
ORG0000H
START:
AJMPMAINP
ORG0003H
AJMPINT00;toINT0
ORG000BH
AJMPTIME0;lowintpt.
ORG001BH
AJMPTIME1;highintpt.
ORG0030H
MAINP:
CLREA;mainprogram
MOVSP,#60H
MOVP1,#0FFH
MOVP3,#0FFH
MOVTMOD,#11H;settimer
CLRPSW.5;flagfornoise
SETBET0;permitintpt.
SETBET1
SETBEX0
SETBPT1;highpriority
SETBTR0;startT1
SETBTR1;startT0
SETBEA;totalopen
LOOP:
CPLP0.0;mainLEDflash
MOVR7,#38;delay0.5s
ACALLDLY
JNBPSW.5,LOOP;nonoiseflag
STOP:
AJMPSTOP
;///sub
INT00:
SETBPSW.5;K1noiseflag
RETI
;///sub
TIME0:
CPLP0.1;lowinterrupt
MOVTL0,#0;timeconstant
MOVTH0,#0
SETBTR0
RETI
;///sub
TIME1:
CPLP0.2;highintpt.
MOVTL1,#0;timeconstant
MOVTH1,#0
JNBP3.4,YES;K2forlow
AJMPCC1
YES:
MOVR7,#15;20ms去抖
ACALLDLY
JNBP3.4,ERR;checksignal
CC1:
SETBTR1
RETI
ERR:
AJMPSTART;forcetostart
;///
DLY:
PUSH07H;///subdelay
DLA:
PUSH07H
DLB:
PUSH07H
DLC:
DJNZR7,DLC
POP07H
DJNZR7,DLB
POP07H
DJNZR7,DLA
POP07H
DJNZR7,DLY
RET
END
;MIAN3.asmfordemo
;2006
;
ORG0000H
START:
AJMPMAINP
ORG0003H
AJMPINT00;toINT0
ORG000BH
AJMPTIME0;lowintpt.
ORG001BH
AJMPTIME1;highintpt.
ORG0030H
MAINP:
CLREA;mainprogram
MOVSP,#60H
MOVP1,#0FFH
MOVP3,#0FFH
MOVTMOD,#11H;settimer
CLRPSW.5;flagfornoise
SETBET0;permitintpt.
SETBET1
SETBEX0
SETBPT1;highpriority
SETBTR0;startT1
SETBTR1;startT0
SETBEA;totalopen
LOOP:
CPLP0.0;mainLEDflash
MOVR7,#38;delay0.5s
ACALLDLY
JNBPSW.5,LOOP;nonoiseflag
STOP:
AJMPSTOP
;///subINT0
INT00:
SETBPSW.5;K1noiseflag
RETI
;///subT0
TIME0:
CPLP0.1;lowinterrupt
MOVTL0,#0;timeconstant
MOVTH0,#0
SETBTR0
RETI
;///subT1
TIME1:
CPLP0.2;highintpt.
MOVTL1,#0;timeconstant
MOVTH1,#0
JNBP3.4,YES;K2forlow
AJMPCC1
YES:
MOVR7,#15;20ms
ACALLDLY
JNBP3.4,ERR;check
CC1:
SETBTR1
RETI
ERR:
CLREA;release
MOV56H,#0AAH
;flagforreset
MOV57H,#55H
MOVDPTR,#ERR1
;makeaddr.of1RETI
PUSHDPL
PUSHDPH
RETI
ERR1:
CLRA
PUSHACC
PUSHACC
;makeaddr.of2RETI
RETI
;///
DLY:
PUSH07H;///subdelay
DLA:
PUSH07H
DLB:
PUSH07H
DLC:
DJNZR7,DLC
POP07H
DJNZR7,DLB
POP07H
DJNZR7,DLA
POP07H
DJNZR7,DLY
RET
END
5.查表程序（“表”一般放于ROM中）
（1）近程查表：
PC作基址寄存器，A作表的变址
（装入表到指令之间的偏移量）
→MOVA，#06H；偏移量
→8500MOVCA,＠A+PC;（PC）←8501+6
┇变址基址
┇
→8507DB25H；A←25H
→DB28H
好处：
查表指令和表靠在一起；
不影响DPTR，（可另作它用）
（2）远程查表：
DPTR作基址寄存器，A作变址寄存器
（须装入表的首址，装入表的项数）。
MOVA，#00H；装入偏移项
MOVDPTR，#TAB；装入表首址
MOVCA，＠A+DPTR；结果A←30H
┇（单字节，二周期）
┇
→TAB：
DB30H；表存放内容
DB35H
特点：
表格TAB可放在64K空间任何地址上。
6.散转程序
原理：
（1）把散转分支的入口地址排成散转表
（2）用DPTR指向散转表首址。
（3）A装入散转表入口地址偏移量
（4）用转移指令转向该分支程序
例：
入口（R3）=散转地址序号（0，1，2，…）
MOVDPTR，#TAB；表首址
MOVA，R3；
RLA；形成A←R3*2
JMP＠A+DPTR；散转
→TAB：
AJMPBRANCHO；第0分支
AJMPBRANCH1；第1分支
AJMPBRANCH2；第2分支
┇
注：
（1）AJMP组成二字节间隙的散转表，
故R3内容乘2，使A为偶数倍。
（2）AJMP只能2KB地址内散转，可补
入长跳LAMP，转到其他任何区域。
BRANCHO：
LJMPB64KB0
BRANCH1：
LJMPB64KB1
BRANCH2：
LJMPB64KB2
1.短转移SJMP的偏移量计算
（机器汇编能自动计算，下述手工方法例）
格式：
SJMPRel（相对地址）
；属2字节指令
操作：
（PC）←（PC）+2
（PC）←（PC）+相对地址
（1）关于相对地址Rel：
带符号数，2的补码的偏移字节数，-128～+127
（倒后）（前进）
例：
0003HMOVR0,#34
0005HBACK:
MOVA,#10H；1字节指令
0007HMOVR1,#33
0009HSJMPBACK;后向转移
000BHINCR1
000CHSJMPFORE;前向转移
000EHMOVA,#16
0010HMOVR0,#20
0012HFORE:
DECR1
0013HINCDPTR
┇
求BACK：
（偏移量）;加负数相当于加补码
09H+02H=0BH
05H-0BH=05H+（-0BH）
（0BH）补=（0BH）反+1=F4H+01H=F5H
∴05H+F5H=FAH
求FORE：
（偏移量）;被减数大直减或加补码
0CH+02H=0EH
∴12H-0EH=04H
（2）偏移FEH，则“原地”循环
例：
0060HLOOP：
SJMPLOOP
62H+[60H-（60H+02H）]=60H
（源）（目的地）（源地址）
┕--偏移量--┛
五．一些程序指令的用法
1．数值比较转移
CJNEA，#DATA，Rel（偏移标号）
原则:
须结合进位位C来判断
例：
要实现A≥37跳转到LOOP
A<37跳转到OK
CJNEA，#37，LP1；不等于
AJMPLOOP；A=37
LP1：
JNCLOOP；A>37（C=0）
AJMPOK；A<37（C=1）
LOOP:
NOP；大于等于
┇
2．屏蔽字节某（些）位
ANLA，#DATA
例：
设P1口内容为10010011，欲屏蔽高四位
MOVA，P1
ANLA，#0FH
结果（A）:
10010011
00001111
00000011
3.选取字节某些位
ORLA，#DATA
例：
设P1口内容为10010011，欲选取高四位
MOVA，P1
ORLA，#0FH
结果（A）:
10010011
00001111
10011111
上述两种操作，视具体应用而定。
4.程序跳转区域
2-6
AJMP2K内
LJMP64K内
例：
ORG0003H
AJMPIN0
┇
IN0：
CLREA
INC21H
2046:
AJMPBRY;两字节指令，2K之末
2048
NOP
┇
BRY：
SETBP1.2;写法没错，未必能跳
RETI
5．待机工作方式（idle）
目的:
在单片机非操作期间休闲起来，呈睡眠节电状态:
时钟信号只供给中断逻辑，定时器和串行口，CPU的全部状态保留（如SP，PC，PSW，A，R0～R7，I/O口）。
启动待机：
执行电源控制寄存器PCON（87H）的DO位（IDL）置1的指令便可进入待机态。
2-7
唤醒方法：
（1）中断激活，（IDL）位被硬件清除
（2）RESET硬件复位
例：
（用中断激活方式唤醒）
*用带公共触点键盘产生中断信号
2-8a
SETBIE7；EA中断总允许
SETBIE2；EX1外中断1允许
SETBIP2；PX1外中断优先
┇
AA1：
MOVPCON，#01H；进入待机态
SETBP3.0；中断唤醒后的指令
SETBP3.1
┇
AJMPAA1;跳转再进入待机
注：
中断RETI返回后，才执行紧跟“待机态”的后续指令
*用普通矩阵键盘产生中断信号
2-8b
注：
初态时需P1口全为零（但不能用于待机态）。
任一键按下，与门均产生中断信号。
二极管可防止多键同时按下造成出错。
演示电路：
（1）上电或S复位后，按K2入idle态。
电流表数值下降。
（2）按键盘任一键，唤醒idle态，电流表数值上升；按‘0’键再入idle态。
正常电流约ICC=6ma
待机电流约ICC=1.5ma
;Idle1.ASMfordemo
;2006
ORG0000H
START:
AJMPMAINP
ORG0003H
AJMPINT00;forINT0
ORG0030H
MAINP:
NOP;mainprogram
MOVSP,#60H
SETBEX0;INTOopen
SETBEA;totalopen
LOOP:
CLRP0.0;mainLEDon
JNBP3.4,YES;pushforidle
AJMPCC1
YES:
MOVR7,#15;20ms去抖
ACALLDLY
JNBP3.4,IDLE
CC1:
AJMPLOOP
IDLE:
MOVPCON,#01H执行后
;enteridle
NOP;waitforun-idle
AJMPIDLE
;///sub
INT00:
CLREA;interrupt
AGA:
ACALLKEY;keepvalueinA
CJNEA,#0F6H,CC2;for'1'
CLRP0.1;LED1on
AJMPAGA
CC2:
CJNEA,#0F3H,CC3;for'3'
CLRP0.2
AJMPAGA
CC3:
CJNEA,#0BDH,AGA;for'0'
SETBP0.1;LED2off
SETBP0.2;LED3off
MOVP1,#0FFH;allhigh
SETBEA
RETI
;///inversemethod
;**scan1
KEY:
MOVP1,#0F8H;0forrow
MOVA,P1;readcol.
ANLA,#0F8H
CJNEA,#0F8H,K1
AJMPKEY;waitforpushing
K1:
MOVR7,#15;20ms
ACALLDLY
MOVP1,#0F8H;0again
MOVA,P1;readagain
ANLA,#0F8H
CJNEA,#0F8H,K2;besure
AJMPKEY
K2:
MOVB,A;keeptemp.
;**scan2
MOVP1,#07H;0forcol.
MOVA,P1
ANLA,#07H
CJNEA,#07H,K3;besure
AJMPKEY
K3:
ORLA,B;makekeyvalue
MOVB,A;temp.keep
K4:
MOVA,P1;**release
ANLA,#07H
CJNEA,#07H,K4
MOVR7,#15;20ms
ACALLDLY
MOVA,P1
ANLA,#07H
CJNEA,#07H,K4
MOVA,B;getvalue
RET
;///sub
DLY:
PUSH07H;delay
DLA:
PUSH07H
DLB:
PUSH07H
DLC:
DJNZR7,DLC
POP07H
D
升级会员 